Молекулярна фізика і теплота в XVIII столітті

Якщо механіка в XVIII столітті стає зрілою, цілком визначеної областю природознавства, то наука про теплоту робить по суті тільки перші кроки. Звичайно, новий підхід до вивчення теплових явищ намітився ще в XVII ст. Термоскоп Галілея і пішли за ним термометри флорентійських академіків, Геріке, Ньютона підготували грунт, на якій виросла вже в першій чверті нового століття термометрія. Термометри Фаренгейта, ділив, Ломоносова, Реомюра і Цельсія, відрізняючись один від одного конструктивними особливостями, разом з тим визначили тип термометра з двома постійними точками, прийнятий і в даний час.

Ще в 1703 р паризький академік Амонтон (1663-1705) сконструював газовий термометр, в якому температура визначалася за допомогою манометричної трубки, приєднаної до газового резервуару постійного обсягу. Цікавий в теоретичному відношенні прилад, прототип сучасних водневих термометрів, був незручний для практичних цілей. Данцигський (Гданський) склодув Фаренгейт (1686-1736) з 1709 р виготовляв спиртові термометри з постійними точками. З 1714 він почав виготовляти ртутні термометри. Крапку замерзання води Фаренгейт брав за 32 °, точку кипіння води - за 212 °. За нуль Фаренгейт приймав точку замерзання суміші води, льоду і нашатирю або кухонної солі. Точку кипіння води він назвав тільки в 1724 р в друкованої публікації. Користувався він нею раніше, невідомо.

Французький зоолог і металург Реомюр (1683-1757) запропонував термометр з постійною нульовою точкою, за яку він прийняв температуру замерзання води. Користуючись як термометрического тіла 80-процентним розчином спирту, а в остаточному варіанті ртуттю, він прийняв в якості другої постійної точки точку кипіння води, позначивши її числом 80. Свій термометр Реомюр описував в статтях, опублікованих у журналі Паризької Академії наук в 1730,1731 рр.

Перевірку термометра Реомюра проводив шведський астроном Цельсій (1701-1744), який окреслив свої досліди в 1742 р «Ці досліди, писав він, -я повторював два роки, в усі зимові місяці, при різній погоді і різноманітних змінах стану барометра і завжди знаходив точно таку ж точку на термометрі. Я поміщав термометр не тільки в тане лід, але також при сильних холодах приносив сніг в мою кімнату на вогонь до тих пір, поки він не починав танути. Я поміщав також котел з тане снігом разом з термометром в топлячи піч і завжди знаходив, що термометр показував одну і ту ж точку, якщо тільки сніг лежав щільно навколо кульки термометра ». Ретельно перевіривши сталість точки плавлення льоду, Цельсій досліджував точку кипіння води і встановив, що вона залежить від тиску. В результаті досліджень з'явився новий термометр, відомий нині як термометр Цельсія. Крапку плавлення льоду Цельсій прийняв за 100, точку кипіння води при тиску 25 дюймів 3 лінії ртутного стовпа через 0. Відомий шведський ботанік Карл Лінней (1707-1788) користувався термометром з переставленими значеннями постійних точок. Про означав температуру плавлення льоду, 100 - температуру кипіння води. Таким чином, сучасна шкала Цельсія по суті є шкалою Ліннея.

У Петербурзькій Академії наук академік Деліль запропонував шкалу, в якій точка плавлення льоду приймалася за 150, а точка кипіння води - за 0. Академік П. С. Паллас в своїх експедиціях 1768-1774 рр. по Уралу і Сибіру користувався термометром Делі-ля. М. В. Ломоносов застосовував в дослідженнях сконструйований ним термометр зі шкалою, зворотної ділив-ської.

Термометри використовувалися перш за все для метеорологічних і геофізичних цілей. Ломоносов, який відкрив в атмосфері існування вертикальних течій, вивчаючи залежність щільності шарів атмосфери від температури, наводить дані, з яких можна визначити коефіцієнт об'ємного розширення повітря, що дорівнює, за цими даними, приблизно] / 367. Ломоносов палко захищав пріоритет петербурзького академіка Брауна у відкритті точки замерзання ртуті, який 14 грудня 1759 р вперше заморозив ртуть за допомогою охолоджуючих сумішей. Це була найнижча температура, досягнута на той час.

Найвищі температури (без кількісних оцінок) були отримані в 1772 р комісією Паризької Академії наук під керівництвом знаменитого хіміка Лавуазьє. Високі температури отримували за допомогою спеціально виготовленої лінзи. Лінзу збирали з двох увігнуто-опуклих сочевиці, простір між якими заливали спиртом. У лінзу діаметром 120 см заливали близько 130 л спирту, її товщина сягала в центрі 16 см. Фокусуючи сонячне проміння, вдалося розплавити цинк, золото, спалити алмаз. Як в дослідах Брауна-Ломоносова, де «холодильником» був зимовий повітря, так і в дослідах Лавуазьє джерелом високих температур служила природна «піч» - Сонце.

Розвиток термометрії було першим науковим і практичним використанням теплового розширення тіл. Природно, що саме явище теплового розширення початок вивчатися не тільки якісно, ​​але і кількісно Перші точні вимірювання теплового розширення твердих тіл були виконані Лавуазьє і Лапласа в 1782 р Їх метод довгий час описувався в курсах фізики, починаючи з курсу Біо, 1819 р і закінчуючи курсом фізики О. Д.Хвольсона, 1923 р

Смугу випробуваного тіла поміщали спочатку в тане лід, а потім в киплячу воду. Були отримані дані для скла різних сортів, стали і заліза, а також для різних сортів золота, міді, латуні, срібла, олова, свинцю Вчені встановили, що в залежності від способу приготування металу результати виходять різними. Смуга з незагартованої стали збільшується на 0,001079 початкового значення довжини при нагріванні на 100 °, а з загартованої сталі - на 0,001239. Для кованого заліза було отримано значення 0,001220, для круглого тянутого 0,001235. Ці дані дають уявлення про точність методу.

Отже, вже в першій половині XVIII століття були створені термометри і почалися кількісні теплові вимірювання, доведені до високого ступеня точності в теплофізичних дослідах Лапласа і Лавуазьє. Однак основні кількісні поняття теплофізики викристалізувалися не відразу. У працях фізиків того часу існувала чимала плутанина в таких поняттях, як «кількість теплоти», «ступінь теплоти», «градус теплоти». На необхідність розрізняти поняття температури і кількості тепла вказав в 1755 р І.Г.Ламберт (1728-1777). Однак його вказівка ​​не була оцінена сучасниками, і вироблення правильних понять проходила повільно.

Перші підступи до калориметрії містяться в працях петербурзьких академіків Г. В. Крафта і Г. В.Ріхмана (1711-1753). У статті Крафта «Різні досліди з теплом і холодом», представленої Конференції академії в 1744 р і опублікованій у 1751 р, йдеться про завдання визначення температури суміші двох порцій рідини, взятих при різних температурах. Це завдання в підручниках нерідко іменувалася «завданням Рихмана», хоча Рихман вирішував більш загальну і більш складне завдання, ніж Крафт. Крафт для вирішення завдання дав невірну емпіричну формулу.

Зовсім інший підхід до вирішення завдання ми знаходимо у Рихмана. У статті «Роздуми про кількість теплоти, яке повинно виходити при змішуванні рідин, що мають певні градуси тепла», опублікованій в 1750 р, Рихман ставить задачу визначення температури суміші декількох (а не двох, як у Крафта) рідин і вирішує її, виходячи з принципу теплового балансу. «Припустимо, - каже Рихман, - що маса рідини дорівнює а; теплота, розподілена в цій масі, дорівнює т; інша маса, в якій повинна бути розподілена та ж сама теплота т, що і в масі а, нехай буде дорівнює а + b. Тоді що виходить теплота

дорівнює am / (a ​​+ b). Тут Рихман під «теплотою» розуміє температуру, але сформульований ним принцип, що «одна і та ж теплота буває обернено пропорційна масам, за якими вона розподіляється», є чисто калориметричних. «Таким чином, - пише далі Рихман, - теплота маси а, рівна т, і теплота маси видання, що дорівнює п, рівномірно розподіляються по масі а + b, і теплота в цій масі, т. Е. В суміші з a і b, повинна дорівнювати сумі теплот т + п, розподілених в масі а + b, або дорівнює (ma + nb) / (a ​​+ b). Ось ця формула і фігурувала в підручниках як «формула Рихмана». «Щоб отримати більш загальну формулу, - продовжує Рихман, - по якій можливо було б визначати градус теплоти при змішуванні 3, 4, 5 і т. Д. Мас однієї і тієї ж рідини, що мають різні градуси тепла, я назвав ці маси а, b, с, d, e і т. д., а відповідні теплоти - т, п, о, р, q і т. д. Абсолютно аналогічним чином я припустив, що кожна з них розподіляється по сукупності всіх мас ». В результаті «теплота після змішування всіх теплих мас дорівнює:

(Am + bп + зі + dp + eq) і т. Д ./ (a + b + c + d + e) ​​і т. Д,

т. е. сума рідких мас, по якій при змішуванні рівномірно розподіляється теплота окремих мас, відноситься до суми всіх творів кожної маси на її теплоту так само, як одиниця до теплоті суміші ».

Рихман ще не володів поняттям кількості теплоти, але написав і логічно обґрунтував абсолютно правильну калориметричну формулу Він без праці виявив, що його формула краще узгоджується з досвідом, ніж формула Крафга. Він правильно встановив, що його «теплоти» представляють собою «не дійсне теплоту, а надлишок теплоти суміші в порівнянні з нулем градусів за Фаренгейтом». Він абсолютно ясно розумів, що: 1. «Теплота суміші розподіляється не тільки по самій її масі, а й по стінках посудини і самому термометру». 2. «Власна теплота термометра і теплота судини розподіляються і по суміші, і по стінках посудини, в якому знаходиться суміш, і по термометру». 3. «Частина теплоти суміші, протягом того проміжку часу, поки проводиться досвід, переходить в навколишнє повітря ...»

Рихман точно сформулював джерела помилок калориметричних дослідів, вказав причини розбіжності формули Крафта з досвідом, т. Е. Заклав основи калориметрії, хоча сам ще не підійшов до поняття кількості теплоти. Справа Рихмана продовжили шведський академік Йоганн Вільке (1732- 1796) і шотландський хімік Джозеф Блек (1728-1799). І той і інший учений, спираючись на формулу Рихмана, знайшли за необхідне ввести в науку нові поняття. Вільке, досліджуючи в 1772 р теплоту суміші води і снігу, виявив, що частина теплоти зникає Звідси він прийшов до поняття прихованої теплоти танення снігу і до необхідності введення нового поняття, який подальшому назва «теплоємність».

До цього ж висновку прийшов і Блек, що не опублікував своїх результатів. Його дослідження були надруковані тільки в 1803 р, і тоді стало відомо, що Блек першим чітко розмежував поняття кількості теплоти і температури, першим ввів термін «теплоємність». Ще в 1754-1755 рр Блек відкрив не тільки сталість точки плавлення льоду, а й те, що термометр залишається при одній і тій же температурі, не дивлячись на приплив тепла, до тих пір, поки весь лід не розтане. Звідси Блек прийшов до поняття прихованої теплоти плавлення. Пізніше він встановив поняття прихованої теплоти випаровування. Таким чином, до 70-М років XVIII століття були встановлені основні калориметричні поняття. Лише через майже сто років (в 1852 р) була введена і одиниця-кількості теплоти, що отримала значно пізніше назву «калорія». (Ще Клаузиус говорить просто про одиниці теплоти і не користується терміном «калорія».)

У 1777 р Лавуазьє і Лаплас, побудувавши крижаної калориметр, визначили питомі теплоємності різних тел. Аристотелевское первинне якість-тепло стало вивчатися методом точного експерименту.

З'явилися і наукові теорії теплоти. Одна, найбільш поширена концепція (її дотримувався і Блек) - це теорія особливої ​​теплової рідини - теплорода. Інша, ревним прихильником якої був Ломоносов, розглядала теплоту як рід руху «нечутливих частинок». Концепція теплорода дуже добре підходила до опису калориметричних фактів: формула Рихмана і більш пізні формули, що враховують приховані теплоти, прекрасно могли бути пояснені В результаті теорія теплорода панувала до середини XIX ст., Коли відкриття закону збереження енергії змусило фізиків повернутися до концепції, успішно розробляється Ломоносовим ще за сто років до відкриття цього закону.

Уявлення про те, що теплота є формою руху, було дуже поширеним в XVII в. ф. Бекон в «Новому органоне», застосовуючи свій метод до дослідження природи теплоти, приходить до висновку, що «тепло є рух поширення, утруднене і те, що відбувається в малих частинах». Більш конкретно і ясно про теплоту як про рух малих частинок висловлюється Декарт. Розглядаючи природу вогню, він приходить до висновку, що «тіло полум'я ... складено з найдрібніших частинок, дуже швидко і бурхливо рухомих окремо одна від одної». Далі він вказує, що «тільки цей рух в залежності від різних вироблених ним дій називається то теплом, то світлом». Переходячи до решти тіл, він констатує, «що маленькі частинки, які не припиняють свого руху, є не в одному тільки вогні, але також у всіх інших тілах, хоча в останніх їх дія не стільки сильно, а внаслідок своєї малої величини самі вони не можуть бути помічені жодним з наших почуттів ».

Атомізм панував в фізичних поглядах вчених і мислителів XVII ст. Гук, Гюйгенс, Ньютон представляли всі тіла Всесвіту складаються з найдрібніших частинок, «нечутливих», як їх коротко називав пізніше Ломоносов. Поняття про теплоту як формі прямування цих частинок здавалося вченим цілком розумним. Але ці уявлення про теплоту носили якісний характер і виникли на дуже мізерною фактичній основі. У XVIII ст. знання про теплові явища стали більш точними і певними, великі успіхи зробила також хімія, в якій теорія флогістону до відкриття кисню допомагала розібратися в процесах горіння і окислення. Все це сприяло засвоєнню нової точки зору на теплоту як особливу субстанцію, і перші успіхи калориметрії зміцнили позиції прихильників теплорода. Потрібно було велике наукове мужність, щоб розробляти в цій обстановці кінетичну теорію теплоти.

Кінетична теорія теплоти природно поєднувалася з кінетичної теорії матерії, і перш за все повітря і парів. Гази (слово «газ» було введено Ван Гельмонтом; 1577-1644) по суті ще не були відкриті, а пар навіть Лавуазьє розглядав як поєднання води і вогню. Сам Ломоносов, спостерігаючи розчинення заліза в міцній горілці (азотній кислоті), вважав

виділяються бульбашки азоту повітрям. Таким чином, повітря і пар були майже єдиними за часів Ломоносова газами - «пружними рідинами», за тодішньою термінологією.

Д. Бернуллі в своїй «гідродинаміки» представляв повітря складається з частинок, що рухаються «надзвичайно швидко в різних напрямках», і вважав, що ці частинки утворюють «пружну рідину». Бернуллі обгрунтовував своєю моделлю «пружною рідини» закон Бойля - Маріотта. Він встановив зв'язок між швидкістю руху частинок і нагріванням повітря і пояснив тим самим збільшення пружності повітря при нагріванні. Це була перша в історії фізики спроба витлумачити поведінку газів рухом молекул, спроба безсумнівно блискуча, і Бернуллі увійшов в історію фізики як один із засновників кінетичної теорії газів.

Через шість років після виходу «гідродинаміки» Ломоносов представив в Академічне зібрання свою роботу «Роздуми про причину тепла і холоду». Вона була опублікована тільки через шість років, в 1750 р, разом з іншою, більш пізньої роботою «Досвід теорії пружності повітря». Таким чином, теорія пружності газів Ломоносова нерозривно пов'язана з його теорією теплоти і спирається на останню.

Д. Бернуллі також приділяв велику увагу питанням теплоти, зокрема питання залежності щільності повітря від температури. Не обмежуючись посиланням на досліди Амонтона, він намагався сам експериментально визначити залежність пружності повітря від температури. «Я знайшов, - пише Бернуллі, - що пружність повітря, який тут в Петербурзі був досить холодним 25 грудня 1731 р ст. ст., відноситься до пружності такого ж повітря, що володіє теплотою, спільної з киплячою водою, як 523 до 1000 ». Це значення у Бернуллі явно неправильне, так як воно передбачає, що температура холодного повітря відповідає - 78 ° С.

Значно точніше аналогічні розрахунки у Ломоносова, про які згадувалося вище. Зате вельми чудовий остаточний результат Бернуллі, що «пружності перебувають у відношенні, складеному з квадрата швидкостей частинок і першого ступеня щільності», цілком відповідає основному рівняння кінетичної теорії газів в сучасному викладі.

Бернуллі абсолютно не торкався питання про природу теплоти, що є центральним у теорії Ломоносова. Ломоносов висуває гіпотезу, що теплота - це форма руху нечутливих частинок. Він розглядає можливий характер цих рухів: поступальний рух, обертальний і коливальний - і стверджує, що «теплота полягає у внутрішньому обертальному русі пов'язаної матерії».

Прийнявши в якості вихідної посилки гіпотезу про обертальному русі молекул як причини тепла, Ломоносов виводить звідси ряд наслідків: 1) молекули (корпускули) мають кулясту форму; 2) «... при більш швидкому обертанні часток пов'язаної матерії теплота повинна збільшуватися, а при більш повільному - зменшуватися; 3) частки гарячих тіл обертаються швидше, більш холодних-повільніше; 4) гарячі тіла повинні охолоджуватися при зіткненні з холодним, так як воно уповільнює теплотворної рух частинок; навпаки, холодні тіла повинні нагріватися внаслідок прискорення руху при зіткненні ». Таким чином, спостерігається в природі перехід теплоти від гарячого тіла до холодного є підтвердженням гіпотези Ломоносова.

Той факт, що Ломоносов виділив теплопередачу в число головних наслідків, дуже важливим є, і деякі автори вбачають у цій підставі зарахувати Ломоносова до відкривачів другого закону термодинаміки. Навряд чи, однак, наведене положення може розглядатися як первинна формулювання другого початку, але вся робота в цілому, безсумнівно, є першим нарисом термодинаміки. Так, Ломоносов пояснює в ній освіту теплоти при терті, яке послужило експериментальною основою першого початку в класичних дослідах Джоуля. Ломоносов далі, Касая сь питання про перехід теплоти від гарячого тіла до холодного, посилається на таке положення: «Тіло А, діючи на тіло В, не може надати останньому велику швидкість руху, чим яку має саме». Це положення є конкретним випадком «загального закону збереження». Виходячи з цього положення, він доводить, що холодне тіло В, занурене в теплу рідину А, «очевидно, не може сприйняти велику ступінь теплоти, ніж будь має Л».

Питання про тепловому розширенні Ломоносов відкладає «до іншого разу», до розгляду пружності повітря. Його термодинамічна робота безпосередньо примикає, таким чином, до його більш пізній роботі про пружність газів. Однак, говорячи про намір відкласти розгляд теплового розширення «до іншого разу», Ломоносов тут же вказує, що оскільки верхньої межі швидкості частинок немає (теорія відносності ще не існує!), То немає і верхньої межі температури. Але «за потребою повинна існувати найбільша і остання ступінь холоду, яка повинна складатися в повне припинення обертального руху частинок». Ломоносов, отже, стверджує існування «краю холоду» - абсолютного нуля.

На закінчення Ломоносов критикує теорію теплорода, яку вважає рецидивом уявлення давніх про елементарне вогні. Розбираючи різні явища, як фізичні, так і хімічні, пов'язані з виділенням та поглинанням тепла, Ломоносов робить висновок, що «не можна приписувати теплоту тел згущення якийсь тонкої, спеціально для того призначеної матерії, але що теплота полягає у внутрішньому обертальному русі пов'язаної матерії нагрітого тіла ». Під «пов'язаної» матерією Ломоносов розуміє матерію частинок тіл, відрізняючи її від «протікає» матерії, яка може протікати, «подібно річці», через пори тіла.

Разом з тим Ломоносов включає в свою термодинамічну систему і світової ефір, далеко випереджаючи не тільки свого часу, але і XIX століття. «Тим самим, - продовжує Ломоносов, - ми не тільки говоримо, що такий рух і теплота властиві і тієї найтоншої матерії ефіру, якої заповнені всі простори, що не містять чутливих тіл, але і стверджуємо, що матерія ефіру може повідомляти отримане від сонця теплотворної рух нашій землі і іншим тілам світу і їх нагрівати, будучи тим середовищем, за допомогою якої тіла, віддалені один від одного, повідомляють теплоту без посередництва чогось відчутного ».

Отже, Ломоносов задовго до Больцмана, Голіцина і Вина включив теплове випромінювання в термодинаміку. Термодинаміка Ломоносова-чудове досягнення наукової думки XVIII століття, далеко випередив свій час.

Виникає питання: чому ж Ломоносов відмовився розглядати як теплове поступальний рух частинок, а зупинився на обертальному русі? Це припущення дуже послабило його роботу, і теорія Д. Бернуллі значно ближче підійшла до пізнішим дослідженням Клаузиуса і Максвелла, ніж теорія Ломоносова. На цей рахунок у Ломоносова були досить глибокі міркування. Йому треба було пояснити такі суперечать один одному речі, як зчеплення і пружність, зв'язаність частинок тіла і здатність тел до розширення. Ломоносов був затятим противником дальнодействующих сил і не міг вдаватися до них при розгляді молекулярногобудови тел. Він не хотів також зводити пояснення пружності газів до пружним ударам частинок, т. Е. Пояснювати пружність пружністю. Він шукав механізм, який дозволив би пояснити і пружність і теплове розширення найбільш природним чином. У роботі «Досвід теорії пружності повітря» він відкидає гіпотезу пружності самих частинок, які, по Ломоносову, «позбавлені будь-якого фізичного складання і організованого будови ...» і є атомами. Тому властивість пружності виявляють непоодинокі частки, що не мають будь-якої фізичної складності і організованого будови, але виробляє сукупність їх. Отже, пружність газу (повітря), по Ломоносову, є «властивістю колективу атомів». Самі атоми, по Ломоносову, «повинні бути тілесними і мати протяг», форму їх він вважає «дуже близькою» до кулястої. Явище виникнення теплоти при терті змушує його прийняти гіпотезу, що «повітряні атоми шорсткі». Той факт, що пружність повітря пропорційна щільності, змушує Ломоносова зробити висновок, «що вона походить від якогось безпосереднього взаємодії його атомів». Але атоми, по Ломоносову, не можуть діяти на відстані, а діють тільки при контакті. Стисливість повітря доводить наявність в ньому порожніх проміжків, які унеможливлюють взаємодія атомів. Звідси Ломоносов приходить до динамічної картині, коли взаємодія атомів змінюється в часі освітою порожнього простору між ними, а просторове розділення атомів змінюється контактом. «Отже, очевидно, що окремі атоми повітря, в безладному чергуванні, стикаються з найближчими через нечутливі проміжки часу, і коли одні перебувають у зіткненні, інші друг від друга відскакують і наштовхуються на найближчі до них, щоб знову відскочити; таким чином, безперервно відштовхуватися один від одного частими взаємними поштовхами, вони прагнуть розсіятися на всі боки ». Ломоносов в цьому розсіянні на всі боки і бачить пружність. «Сила пружності полягає в прагненні повітря поширитися на всі боки».

Треба, однак пояснити, чому атоми при взаємодії відскакують один від одного. Причина цього, згідно Ломоносову, тепловий рух: «Взаємодія атомів повітря обумовлено тільки теплотою». А так як теплота полягає в обертальному русі частинок, то для осягнути снення їх відштовхування досить розглянути, що станеться, коли стикаються дві обертові кулясті шорсткі частинки. Ломоносов показує, що вони відштовхнутися одне від одного, і ілюструють це добре відомим йому з дитячих років прикладом відскакування Волчков ( «клубків»), які пускають хлопчики на льоду. Коли такі що обертаються дзиги стикаються, вони відскакують один від одного на значні відстані. Таким чином, пружні зіткнення атомів, по Ломоносову, обумовлені взаємодією їх обертальних моментів. Ось для чого йому знадобилася гіпотеза теплового обертального руху частинок! Тим самим Ломоносов повністю обґрунтував модель пружного газу, що складається з хаотичнорухомих і соударяющихся частинок.

Ця модель дозволила Ломоносову не тільки пояснити закон Бойля - Маріотта, а й передбачити відступи від нього при великих сжатіях. Пояснення закону і відступів від нього дано Ломоносовим в праці «Додаток до роздумів про пружність повітря», надрукованому в тому ж томі «Нових Коментарів» Петербурзької Академії наук, в якому були надруковані і дві попередні роботи. У роботах Ломоносова зустрічаються і невірні твердження, цілком з'ясовні рівнем знань того часу. Але не вони визначають значення робіт вченого. Не можна не захоплюватися сміливістю і глибиною наукової думки Ломоносова, який створив в дитячу пору науки про теплоту потужну теоретичну концепцію, далеко випередила епоху. Сучасники не пішли по шляху Ломоносова, в теорії теплоти, як було сказано, запанував теплород, фізичне мислення XVIII століття вимагало різних субстанцій: теплових, світлових, електричних, магнітних. Зазвичай в цьому вбачається метафізичний характер мислення натуралістів XVIII ст., Деяка його реакційність. Але чому ж воно стало таким? Здається, що причина цього криється в прогресі точного природознавства. У XVIII ст. навчилися вимірювати теплоту, світло, електрику, магнетизм. Для всіх цих агентів були знайдені заходи, так само як вони були знайдені давним-давно для звичайних мас і обсягів. Цей факт зблизив невагомі агенти зі звичайними масами і рідинами, змушував розглядати їх як аналог звичайних рідин. Концепція «невагомих» була необхідним етапом у розвитку фізики, вона дозволила глибше проникнути в світ теплових, електричних і магнітних явищ. Вона сприяла розвитку точного експерименту, накопичення численних фактів і їх первинної інтерпретації.